Опубликовано: 15 Июнь 2017 03:21:10

Методы подсчета объёмов земляных работ

Общие замечания. Для выявления количества работ, определения потребного для их выполнения количества рабочей силы и для расчета с рабочими за выполненные работы необходимо уметь производить обмер и подсчет объема работ.

При этом ввиду разных норм выработки в зависимости от категории грунта, глубины разработки, наличия или отсутствия грунтовых вод приходится общий объем работ разбивать на частные объемы по указанным признакам.

При производстве земляных работ приходится иметь также дело с рядом работ вспомогательного характера, например с очисткой территории от кустарника, с дерновкой откосов и др., требующих самостоятельных подсчетов.

Предварительные подсчеты количества работ производятся по проектам сооружений. Поэтому проекты должны быть достаточно точными и при составлении их необходимо соблюдение следующих условий.

1. В основу проекта необходимо брать тщательно подобранные и проверенные материалы, характеризующие рельеф местности и геологическое строение участка работ.

2. Обмеры работ и подсчеты должны производиться квалифицированным техническим персоналом.

3. Подсчеты должны быть произведены по специальным формам (бланкам, ведомостям), облегчающим как самый процесс подсчета, так и его проверку, а также гарантирующим отсутствие в подсчете пропусков и облегчающих сличение его результатов с чертежами и обмерами.

Для предварительного подсчета объемов производится съемка местности, на которой проектируется сооружение, т. е. при помощи инструментальных замеров определяется и наносится на чертежи взаимное расположение характерных точек местности; если сооружение или работа уже выполнена, то подсчет объемов производится путем непосредственного обмера.

В отношении способов подсчета объемов земляных работ различают:

1) подсчеты геометрически правильных объемов;

2) подсчеты объемов линейных сооружений.

Примером подсчетов первого рода является подсчет объемов земляных сооружений простейших типов, легко приводимых к правильным геометрическим телам. Обмер этих сооружений и подсчет объемов понятны всякому, изучившему начальную геометрию.

Подсчет объемов земляных работ по продольными поперечным профилям. Линейные сооружения, например каналы всевозможного назначения, полотно железной дороги и автодорог, резервы вдоль полотна, канавы и др., характеризуются тем, что, имея большие измерения по продольной оси и будучи размещены на местности, имеющей чрезвычайно разнообразный рельеф, они не могут быть рассматриваемы как правильные геометрические тела вследствие того, что поперечное сечение этих сооружений меняется очень часто и незакономерно на всем протяжении.

Для приближенных подсчетов объемов работ в этих случаях пользуются формулой:

V=F1 + F2 : 2 х L

Здесь V—объем земляных работ на участке между двумя смежными поперечными сечениями F1 и F2, подсчитанными в м2, а L — расстояние между этими смежными сечениями в м (рис. 28).

Формула эта дает всегда некоторое преувеличение исчисленного объема против действительного.

Для тех же целей можно пользоваться также формулой:

v=F0 х L

где F0 — площадь среднего сечения 1 и — расстояние в м между смежными сечениями (рис. 29). Формула эта приближенная и всегда дает некоторое преуменьшение объема против полученного путем точного подсчета.

Рис. 28. Схема приближенного подсчета.

Рис. 29. Схема приближенного подсчета объема насыпи по среднему сечению.

Обе эти формулы очень просты и удобны для всяких предварительных расчетов и прикидок количеств работ. Они дают верный результат только в одном частном случае — при подсчете объемов траншей и котлованов, у которых при постоянной ширине и вертикальных стенках изменяется одна лишь глубина. Во всех остальных случаях приведенные формулы нуждаются в поправках.

Помимо приближенных способов существует несколько способов уточненных подсчетов объемов земляных работ для линейных земляных сооружений. Рассмотрим важнейшие из них.

При возведении большинства линейных земляных сооружений поперечный уклон местности отсутствует и их поперечное сечение имеет форму трапеции. Таково большинство участков полотна железной дороги, канав, каналов и т. д., причем поперечные сечения этих сооружений характеризуются кроме указанных особенностей еще и наличием постоянной ширины полотна насыпи или дна выемки и постоянным заложением откоса. Для таких сечений ннж. Винклер предложил формулу:

V= [F1 + F2 : 2 х m х (H1 - H2) х 2 : 6} х ХL

1 Средним сечением называется сечение, имеющее высоту H0, равную полусумме высот смежных сечений F1 и F2, т. е:

H0 = H1 + H2 : 6

где F1 и F2,— поперечные сечения, ограничивающие рассматриваемый объем сооружения, в м2;

L—расстояние между сечениями L1 и L2 в м

т — заложение откоса;

H1 и Н2 — высоты поперечных сечений F1 и F2.

Выражение m х (H1 + H2) х 2 : 6 называется поправкой Винклера.

Подсчет по этой формуле особенно облегчается при пользовании специальными таблицами, в которых даются готовые значения объемов для различных величин L, m, Н и ширины полотна (или дна канавы).

Расчет по формуле Винклера у нас в СССР применяется особенно часто в гидротехническом строительстве.

В практике постройки дорог получила наибольшее распространение
другая уточненная формула (инж. Мурзо):

V = {F0 + m х (H1 + H2) х 2 : 12} х L
где F0 — площадь среднего сечения (см. выше) в м2, соответствующая отметке H0 = Н1 + Н2 : 2
L — расстояние между сечениями F1 и F2 в м
m — заложение откоса.
Для подсчета по этой формуле также составлен целый ряд таблиц. Подсчет поперечных сечений на косогоре. В приведенных выше формулах предполагалось, что местность не имеет поперечного уклона. Однако очень часто сооружения приходится располагать на косогорах, т. е. на местности, имеющей поперечный уклон 1/10 и круче, и в таких случаях необходимо применять особые методы подсчета.
Ввиду того, что косогор может иметь самый различный характер (рис. 30, а и б), во всех случаях необходимо снять с натуры достаточное число характерных поперечников и вычертить по ним поперечные профили сооружения. Подсчет площади поперечных сечений можно производить, пользуясь или специальными формулами или обычными приемами геометрии, с разбивкой сложных сечений на ряд простейших геометрических фигур.

Рис. 30. Площади сечений насыпи на косогоре.

Для подсчета сечений на косогоре с однообразным уклоном (рис. 30, д) можно пользоваться формулой:
F = b х h1 + h2 :2 + m х h1 х h2
где F площадь поперечного сечения в м;
Ь — ширина полотна сооружения в м;
h1 и h2— крайние высоты сооружения в м на верхнем и нижнем откосе;
m – заложение откоса.
Для подсчета по этой формуле также составлен ряд таблиц.
Для косогоров, имеющих одну точку перелома на оси сечения (рис. 30, б) подсчет может быть произведен по формуле:
F=H х d1+d2 : 2 + b : 2 х h1+h2 : 2
где Н—высота профиля по оси сооружения в м;
d1 и d2 – горизонтальные расстояния нижних точек откосов по оси;
Остальные обозначения те же, что и в предыдущей формуле.
Такие сечения называются сечениями «о трех точках или «с тремя отметками». Профили с несколькими переломами местности (рис. 31) могут быть разбиты на ряд трапеций и вычислены по формуле:
F = h1 х а1+а2 :2 + h2 х а2 + а3 : 2 + h3 х а3 + а4 : 2 и. т. д.

Рис. 31. Разборка площади поперечного сечения выемки на рапеции.
Приближенный подсчет объемов на косогорах можно производить и обычным путем по формуле:
V = F1 + F2 : 2 х L
Где F1 и F2 – площади смежных сечений в м2;
L – расстояние между этими сечениями в м.
Подсчет объемов бесформенных массивов земли. Иногда приходится производить подсчет объема грунта, залегающего бесформенным массивом. В таких случаях массив разбивают поперечными сечениями с таким расчетом, чтобы поперечные профили давали наиболее характерное представление о рельефе и все характерные точки рельефа были бы отражены на поперечных профилях. На этих же профилях наносятся отметки планировки или срезки массива.
Обычно профили снимаются через 50—100 м на равнинной местности, при сильно же холмистом или гористом рельефе расстояния эти приходится сокращать до 25 м и меньше.
Подсчет объемов грунта, заключенных между смежными профилями, производится по формуле:
V = F1 + F2 : 2 х L

Подсчет объемов плывунов. При разработке котлованов строителям иногда приходится иметь дело с разработкой плывучих грунтов. Непосредственный обмер забоя в таких случаях не может дать представления об объеме разработанного грунта, так как по мере извлечения грунта новые массы жидкого грунта выплывают в котлован и частично восполняют убыль грунта в пределах разработки. Поэтому в таких случаях определение объема разработанного грунта производится по окончании разработки обмером кавальеров, в которые уложен выплывший грунт.

Для подсчетов объемов земляных работ при планировочных работах на площадках удобнее всего пользоваться «методом треугольных призм», сущность которых и пример пользования изложены в приложении 2.
Подсчеты площадей откосов. При производстве подсчетов объема работ по укреплению откосов насыпей, выемок, канав приходится подсчитывать площади откосов. В этих подсчетах необходимыми исходными данными являются длина участков откосов и длина линий, образующих откосы.

РИС. 32. Поперчный профиль выемки.

На рис. 32 показан поперечный профиль выемки. Длина откоса АБ легко может быть вычислена по формуле:

L откоса = h х корень из м2+1
Где h – высота насыпи или выемки;
м – коэффициент заложения откоса.
Определив длину линии откоса каждом сечении, мы можем вычислить площадь откоса как сумму площадей трапеций, у которых (рис. 33) параллельные стороны соответственно равны отк1, отк 2 и т. д., а высоты равны расстояниям между поперечными сечениями а1, а2 и т. д.

Рис. 33. Схема приближенного подсчета площади откоса.

Точность подсчета тем больше, чем меньше эти расстояния.

Земляные работы. Под редакцией Н. Д. АВЕРИНА.